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Lasers à gazArticle de référence | Réf : AF3272 v1
Auteur(s) : Antoine HIRTH
Date de publication : 10 avr. 2001
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1.1.1 Systèmes à trois niveaux
La transition laser a lieu entre les niveaux d’énergie E1 et le niveau fondamental E0. La durée de vie du niveau supérieur E2 dans lequel on apporte l’énergie de pompage est très courte de sorte que la densité de population N2 soit » 0.
On peut donc écrire que les ions dopants du matériau sont répartis entre E0 et E1. L’inversion de population est atteinte lorsque :
avec NT densité totale d’ions dopants.
La densité de puissance de la source de pompage doit donc être au moins de :
pour atteindre le seuil d’inversion, τ1 étant la durée de vie du niveau E1.
pour le rubis E1 = 2,86.10 –19 J (E2 » 2 E1)
NT = 1,58.1019 cm –3 (0,05 % Cr3+ en poids)
τ1 = 3.10 –3 s
Ps = 1,5 kW/cm3
Le rubis est l’exemple type de matériau laser solide à trois niveaux. Dans la matrice Al203, un faible pourcentage d’ions Al3+ est remplacé par des ions Cr3+.
Ce cristal uniaxe, à maille cristalline rhomboédrique est produit de façon synthétique par la technique Czochralski ...
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(1) - KOKTA (M.R.) - Growth of Crystals for Solid State Lasers. - Springer Verlag. Tunable solid state lasers p. 105, 1985.
(2) - KAMINSKI (A.A.) - Laser Crystals. - Springer Series in optical sciences, vol. 14, 1981.
(3) - KOECHNER (W.) - Solid-State Laser Engineering. - Springer series in optical sciences, vol. 1, 1996.
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